Данные Gaia: диск Млечного Пути сплющивался в два этапа

Большинство звёзд нашей Галактики находятся в двух перекрывающихся дисках: тонком и более молодом и толстом и более старом. Как они образовались, астрономы спорят давно. Новое исследование в The Astrophysical Journal Letters даёт, по словам авторов, первый чёткий ответ на основе наблюдений, сообщил Институт астрофизики Канарских островов (IAC) 19 октября.

Вопрос: раскачали или осели?

До сих пор наблюдения одинаково хорошо объясняли два разных сценария:

Чтобы их различить, нужно знать возраст звёзд, особенно самых старых, а это крайне сложно.

Как это измерили

Исследователи объединили данные миссии ESA Gaia, которая измерила положение, движение и яркость более миллиарда звёзд, с возрастом звёзд из проекта ChronoGal. Его финансирует Европейский исследовательский совет, а возглавляет IAC; проект определяет возраст с точностью лучше 5% — это около 500 млн лет даже для самых старых звёзд.

Что обнаружили

Чем моложе звёзды, тем ближе они к плоскости Галактики, но изменение неравномерное. Чёткий переломный момент приходится примерно на 10,8 млрд лет назад:

• До него: примерно за 2 млрд лет толщина диска уменьшилась с более чем 4100 световых лет (1,26 кпк) до около 1600 световых лет (0,5 кпк).
• После него: утончение стало очень медленным — до около 400 световых лет (0,1 кпк) для звёзд, образующихся сегодня.

Настолько быстрое изменение не объяснить медленным «нагревом», считают авторы, тем более в молодой галактике, которая часто сталкивалась с другими. Зато оно соответствует модели «сверху вниз»: толстый диск сформировался в бурную раннюю фазу, а тонкий — в более спокойную, наступившую позже.

«Это первое чёткое наблюдательное свидетельство в пользу одной из двух моделей раннего этапа Галактики», — говорит ведущий автор Давид Мирабаль, исследователь-аспирант IAC и Университета Ла-Лагуны.

Почему это важно

Результат даёт симуляциям формирования галактик конкретную цифру для сверки и показывает, насколько точный возраст звёзд дополняет карту Gaia. Он также завершает насыщенный месяц для европейской космической науки после того, как телескоп ESA Euclid открыл свою первую новую комету. Чтобы самому увидеть полосу Млечного Пути, понадобится тёмное место и наш гид по выбору бинокля для наблюдений за небом, а эти советы помогут сфотографировать её на смартфон.